Лаборатория антарктических технологий в морской лагуне

Лаборатория АТОЛЛ перед Кильской электростанцией вместе с сетями с лососевыми.

( Морская лагунная лаборатория антарктических технологий АТОЛЛ ) представляла собой плавучую океанографическую лабораторию для экспериментов по наблюдению на месте . На этом объекте также испытывались приборы и оборудование для полярных экспедиций. Корпус АТОЛЛА был крупнейшей конструкцией из стекловолокна , когда-либо построенной в то время. ^{[ 1 ]} Он находился в эксплуатации с 1982 по 1995 год.

Структура и инфраструктура

Небольшой лекционный зал на борту для иностранных студентов на курсе по аквакультуры технологиям

АТОЛЛ состоял из трех изогнутых элементов из стекловолокна, каждый длиной 25 м (82 фута) и осадкой всего 38 см (15 дюймов). Для буксировки элементы могли быть собраны в длинную S-образную форму; в процессе работы элементы будут образовывать подковообразную форму, окружающую 150 м. ² (1615 кв. футов) водной поверхности. В лаборатории было достаточно места для двенадцати исследователей. В лаборатории располагались лаборатория, складские помещения, общежитие, компьютерный зал и камин.

Лаборатория была установлена и действовала в Балтийском море (и Кильском заливе в частности) по инициативе и под руководством Уве Кильса , в Институте океанографии ( Institut für Meereskunde ) Кильского университета . Сами корпуса из стеклопластика были куплены у компании «Атолл» Ваки Цёлльнера. ^{[ 2 ]}

Бортовым компьютером был NeXT , и здесь были разработаны первые версии виртуального микроскопа антарктического криля для интерактивного погружения в его морфологию и поведение, которые позже были упомянуты в журнале Science. Лаборатория была подключена к Интернету по радиоканалу, и первые изображения океанских тварей в Интернете поступили с этого NeXT. первые в истории видеоролики, на которых атлантическая сельдь питается копеподами В этой лаборатории были записаны .

Комната подводного наблюдения с двумя квадратными окнами, диспетчер для ТПА с гостями из Норвегии для испытаний ТПА "Спринт".

Комната для подводного наблюдения и экспериментов позволяла осуществлять прямое наблюдение и манипулирование через большие иллюминаторы.

сверхвысокого разрешения. В состав технического оборудования входил сканирующий гидролокатор ^{[ 3 ]} Он использовался для обнаружения косяков молоди сельди, для управления ROV , который управлялся через кибершлем и перчатку, а также для определения положения, расстояния и скорости. Зонды измеряли соленость воды, температуру и уровень кислорода. Специальные инструменты могли бы измерять концентрацию планктона, частиц и пузырьков, а также их распределение по размерам. ^{[ 4 ]} Оборудование для обработки изображений включало в себя фотокамеры для слабого освещения и высокоскоростные видеокамеры с закрытым лазерным полотном или инфракрасным светодиодным освещением. ^{[ 5 ]} Эндоскопическая система для неинвазивных оптических измерений под названием ecoSCOPE , которую также можно установить на ROV, была разработана и использовалась для регистрации микромасштабной динамики и поведения очень уклончивой сельди.

Исследовать

ROV в лагуне для испытаний перед антарктическими миссиями

Научные исследования на борту АТОЛЛА были сосредоточены на одном из наиболее важных переходов пищевой цепи: связях между ранними стадиями жизни сельди ( Clupea harengus ) и их основной добычей, копеподами . Основная гипотеза экологов рыболовства заключается в том, что микрораспределение добычи, микротурбулентность океана или условия содержания обычно не подходят для развития высоколетних классов рыб. В большинстве лет более 99% личинок сельди не выживают. ^{[ нужна ссылка ]} Однако иногда физические и биотические условия благоприятны, выживаемость личинок высока и в результате образуются большие годичные классы. В исследовательской работе на АТОЛЛЕ изучалось влияние мелкомасштабной динамики на питание рыбы и избегание хищников, а также их корреляция с численностью годового класса.

Вид из одного из подводных окон на сетку с радужной форелью.

Вопросы исследования, которые студенты изучали во время курсов и дипломной работы в лаборатории, включали: Каково влияние естественного градиента освещенности на взаимодействие хищник-жертва? Как хищнику лучше всего увидеть добычу, оставаясь при этом невидимым? ^{[ 6 ]} Как фокусировка небольших волн, колеблющихся в световом режиме, влияет на маскировку и стратегию атаки? Каково влияние различных частот микротурбулентностей? Как меняются такие эффекты в момент объединения личинок сельди в стаи? Какую роль играет явление агрегации? Физика океана создает или изменяет скопления организмов? Может ли динамика скоплений влиять на физику океана на микромасштабе? ^{[ 7 ]} Существуют ли эффекты поверхностных волн? Каково распределение и динамика микропузырьков, вызванных турбулентностью и перенасыщением газа? Как организмы могут ориентироваться относительно микроградиентов физики океана? Как они выживают в непосредственной близости от волнообразной аноксии и гипоксии ? ^{[ 8 ]} Почему бельдюги , колюшки и сельди так популярны в Балтии, а треска – нет? ^{[ 9 ]} Каковы последствия и функции школьного обучения для питания и микромасштабной ориентации? Как ведут себя рыбы в садках и сколько еды теряется из садков. ^{[ 3 ]} АТОЛЛ в основном служил испытательным полигоном для разработки и полевых испытаний оборудования, такого как разработка ROV. ^{[ 10 ]} которые должны были использоваться позже в антарктических экспедициях, например, для in situ визуализации прозрачных организмов размером с криль подо льдом.

Ссылки

↑ Ваки Зелльнер Книга рекордов Гиннеса по величине искусственного острова того времени.
^ Плавучие искусственные острова Ваки Цёлльнера.
^ Jump up to: ^а ^б Килс У., Руохонен К., Макинен Т.: Оценка суточного потребления корма радужной форелью (Oncorhynchus mykiss Wahlbaum), оцененная с помощью SONAR и рентгеновских методов на коммерческих сетчатых садковых фермах. Coun Meet Int Coun Explor Sea 1991/F3:1–8; 1991 год
^ Килс, У.: « Поведение при плавании, результативность плавания и энергетический баланс антарктического криля Euphausia superba. Архивировано 16 июня 2005 г. в Wayback Machine », Колледж-Стейшн, Техас; 1–122. Архивировано 13 декабря 2002 г. в Wayback Machine ; 1981 год
^ Шульце П., Стриклер, Р., Бергстрем, Б., Берман, М., Донахей, П., Галлахер, С., Хейни, Дж., Харгрейвс, Б., Килс, У., Паффенхофер, Г., Ричман С., Вандерплог Х., Уэлш В., Уэти Д. и Йен Дж.: «Инструменты на основе видео для исследований in situ Численность, распределение и поведение зоопланктона.", Arch. Гидро. Бэй. 36: 1–21; 1992 год
^ Тетмейер, Х., Килс, У.: Видеть и не быть видимым: видимость хищника и добычи в отношении пищевого поведения. Мар Экол Прог Сер 126: 1–8; 1995 год
^ Килс, У.: Формирование микропятен в результате микротурбулентности, вызванной зоопланктоном. Bull Mar Sci 53 (1) 160–169; 1993 год
^ Фишер П., Килс У.: Исследования in situ дыхания и поведения колюшки Gasterosteus aculeatus и бельдюга Zoaraes viviparus во время низкого кислородного стресса ICES CM1990/F:23; 1990 Международный совет по исследованию моря.
^ Фишер П., Радемахер К., Килс У.: Исследования in situ дыхания и поведения бельдюга Zoarces viviparus в условиях кратковременной гипоксии. Мар Экол Прог Сер 88: 181–184; 1992 год
^ Килс, У., Маршалл, П.: Криль, как он плавает и питается - новые идеи с новыми методами (Антарктический криль Euphausia superba - характеристики кормления и плавания - новые идеи с новыми методами) В Hempel, I., Hempel , Г., Биология полярных океанов - опыт и результаты (Биология полярных океанов) Фишер Йена - Штутгарт - Нью-Йорк, 201–207 (и изображения); стр. 209-210)

Внешние ссылки

Лаборатория АТОЛЛ
Килс, У.: Лаборатория АТОЛЛ и другие инструменты, разработанные в Киле ; Технологический форум US GLOBEC NEWS № 8: 6–9; 1995. Также доступен в PDF формате .
Ваки Цёлльнер Второе немецкое телевидение, ZDF, 1978 год, хаб: Ваки Цёлльнер и его атолл перед Травемюнде. Северогерманское телевидение, NDR, 1978 год, атолл перед Травемюнде. Баварское телевидение, BR3, 1980, Субботний клуб: Мария Шелл и Ваки Цёлльнер. Второе немецкое телевидение, ZDF, 1990, Телеиллюстрировано: Ваки Цёлльнер и его плавучий аппарат.
Газетная статья
Газетная статья2

[1] Ваки Зелльнер Книга рекордов Гиннеса по величине искусственного острова того времени.

[2] Плавучие искусственные острова Ваки Цёлльнера.

[Kils91-3] Jump up to: ^а ^б Килс У., Руохонен К., Макинен Т.: Оценка суточного потребления корма радужной форелью (Oncorhynchus mykiss Wahlbaum), оцененная с помощью SONAR и рентгеновских методов на коммерческих сетчатых садковых фермах. Coun Meet Int Coun Explor Sea 1991/F3:1–8; 1991 год

[4] Килс, У.: « Поведение при плавании, результативность плавания и энергетический баланс антарктического криля Euphausia superba. Архивировано 16 июня 2005 г. в Wayback Machine », Колледж-Стейшн, Техас; 1–122. Архивировано 13 декабря 2002 г. в Wayback Machine ; 1981 год

[5] Шульце П., Стриклер, Р., Бергстрем, Б., Берман, М., Донахей, П., Галлахер, С., Хейни, Дж., Харгрейвс, Б., Килс, У., Паффенхофер, Г., Ричман С., Вандерплог Х., Уэлш В., Уэти Д. и Йен Дж.: «Инструменты на основе видео для исследований in situ Численность, распределение и поведение зоопланктона.", Arch. Гидро. Бэй. 36: 1–21; 1992 год

[6] Тетмейер, Х., Килс, У.: Видеть и не быть видимым: видимость хищника и добычи в отношении пищевого поведения. Мар Экол Прог Сер 126: 1–8; 1995 год

[7] Килс, У.: Формирование микропятен в результате микротурбулентности, вызванной зоопланктоном. Bull Mar Sci 53 (1) 160–169; 1993 год

[8] Фишер П., Килс У.: Исследования in situ дыхания и поведения колюшки Gasterosteus aculeatus и бельдюга Zoaraes viviparus во время низкого кислородного стресса ICES CM1990/F:23; 1990 Международный совет по исследованию моря.

[9] Фишер П., Радемахер К., Килс У.: Исследования in situ дыхания и поведения бельдюга Zoarces viviparus в условиях кратковременной гипоксии. Мар Экол Прог Сер 88: 181–184; 1992 год

[10] Килс, У., Маршалл, П.: Криль, как он плавает и питается - новые идеи с новыми методами (Антарктический криль Euphausia superba - характеристики кормления и плавания - новые идеи с новыми методами) В Hempel, I., Hempel , Г., Биология полярных океанов - опыт и результаты (Биология полярных океанов) Фишер Йена - Штутгарт - Нью-Йорк, 201–207 (и изображения); стр. 209-210)

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]

[ 6 ]

[ 7 ]

[ 8 ]

[ 9 ]

[ 10 ]